Разум: от начала до конца - Дэниел Клемент Деннет

Так, а на чьей же стороне я сам? Читатели, пытающиеся так формулировать вопрос, упустили нечто важное. Эта битва мнений, сопровождающаяся улюлюканием зрителей, как раз и есть проявление тех сил, которые я стараюсь вытащить на свет и нейтрализовать. Впереди нас ждут еще более трудные испытания, более изощренное и коварное давление на мышление ученых, философов и обычных людей. А теперь вернемся к моему первому экскурсу в историю.

Чем исследование мира пребиотиков напоминает игру в шахматы

Простейшая, самая древняя форма жизни, способная к самовоспроизведению, нечто вроде бактерии, уже была потрясающе сложной и восхитительно сконструированной самоподдерживающейся системой. (Спокойно. Я разве только что поддержал сторонников Разумного замысла [25 - Разумный замысел – одна из разновидностей креационизма, то есть концепции, полагающей все сущее творением Бога или Высшего Разума. Концепция «разумного замысла» возникла в 1990-х годах, и ее сторонники претендуют на научность, однако научное сообщество считает ее псевдонаучной и противоречащей фактическим данным. ]? Нет. Но разве убежденный материалист, атеист, дарвинист, как я, может сохранить невозмутимость перед лицом на самом деле восхитительного совершенства первых форм жизни? )

Известная проблема «курицы-и-яйца» [26 - Проблема «курицы-и-яйца» – логический парадокс, впервые возникший еще в трудах античных философов, обсуждавших, что появилось раньше – курица или яйцо. Современная биология парадокса не видит, поскольку яйца появились вначале у динозавров. ], любимая сторонниками Разумного творения, подразумевает «парадокс» происхождения жизни: эволюция путем естественного отбора не могла бы начаться без потенциала воспроизведения, пока не появилась возможность закреплять наиболее удачные решения, однако простейшее самовоспроизведение слишком сложная штука для случайного возникновения

. Получается, что эволюция не может начаться без толчка со стороны Творца. На самом деле этот аргумент ущербен и представляет собой комбинацию ложного посыла и отсутствия воображения, что мы дальше и увидим. Однако должны признать, что первое соединение молекул, способное воспроизвести самое себя, было – должно было быть – «инженерным» чудом, составленным из тысяч сложных деталей, способных слаженно работать вместе.

Перед исследователями, работающими над загадкой происхождения жизни, возникает серьезный вызов: как она стала возможной без чуда? (Вероятно, ответственность лежит на некоем разумном Творце из другой галактики, но такое объяснение только оттягивает ответ на вопрос и затрудняет сам процесс спрашивания. ) Дальнейший путь ясен: надо начать с определения минимального набора, необходимого для возникновения самовоспроизводящейся жизни, – списка всего того, что может привести к ее возникновению, – и двигаться в обратном направлении, выясняя наличие доступных материалов (часто их называют исходными молекулами пребиотической химии), выстраивая вероятную последовательность событий, которая могла бы постепенно, без помощи чудес, соединить вместе и в правильном порядке все необходимые составные части, чтобы все заработало. Следует отметить, что этот минимальный список должен быть списком функций, а не частей или материалов. Мышеловка должна ловить мышей, консервный нож должен открывать банки, а живое существо должно достаточно долго обладать способностями добывать энергию и защищать (или чинить) себя, чтобы иметь возможность воспроизводиться.

Как же такое живое существо может возникнуть? Если вы сможете ответить на этот вопрос, то выиграли, почти как если бы поставили противнику мат. Это весьма трудная задача, со многими пробелами, которые только еще ждут заполнения, однако каждый год появляются все новые обнадеживающие открытия, поэтому уверенность в том, что работа будет доведена до конца, игра выиграна, постоянно растет. Жизнь могла возникнуть разными способами из неживого, но нам нужно найти один, который станет соответствовать всем требованиям науки (пока не будет открыта более совершенная альтернатива) и заткнет хор, голосящий: «Невозможно никогда». Тем не менее найти один-единственный способ – задача настолько сложная, что среди исследователей распространяется убеждение в том, что даже если процессы, которые должны были бы привести к созданию конечного продукта, были случайными и бесцельными, результат сам по себе оказался не только удивительно сложен, но и потрясающе эффективен, – он блестяще справляется со своими функциями. Для того чтобы понять, как возникла жизнь, требуются огромная человеческая изобретательность и упорство. Комментарий Джека Шостака [27 - Джек Шостак (род. 1952) – американский ученый-цитогенетик, лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине за 2009 год. ], одного из ведущих современных исследователей, автора самого большого прорыва последних лет (Powner, Gerland, Sutherland, 2009 [28 - Комментарий к статье Powner, Gerland, Sutherland. Origins of life: Systems chemistry on early Earth; опубликована в журнале Nature в 2009 году. ]), прекрасно иллюстрирует отношение ученых к этой проблеме (не пугайтесь химических терминов, просто взгляните, как проводятся исследования – ключевые фразы я выделил курсивом).

В течение 40 лет попытки понять пребиотический синтез нуклеотидов, из которых строятся блоки РНК, базировались на допущении, что они должны быть составлены из трех молекулярных компонентов: основания (которое может быть аденином, гуанином, цитозином или урацилом), сахара рибозы и остатка фосфатной кислоты. Из многих трудностей, с которыми сталкиваются все, кто работает в этой области, самой неприятной была невозможность найти путь присоединения пиримидинового основания – цитозина или урацила – к рибозе… Однако Паунер [29 - Доктор Мэттью Паунер из Университетского колледжа Лондона и его исследовательская группа показали, что обнаружили, что пептиды, один из основных видов строительных блоков жизни, можно формировать из примитивных предшественников аминокислот при условиях, схожих с теми, что были на Земле незадолго до появления жизни. ] и его соавторы вновь вывели на передний план модель «первой РНК», исследовав вариант синтеза пиримидиновых рибонуклеотидов, в котором сахара и основания образуются из одних и тех же прекурсоров. В этой модели структура рибонуклеотида формируется без участия свободного сахара и молекул основания в качестве промежуточной стадии. Это важное открытие в сочетании с серией дополнительных усовершенствований позволяет найти весьма надежное решение проблемы пребиотического синтеза рибонуклеотидов (Шостак, 2009).

Грег Майер, специалист в области эволюционной биологии, отметил самый важный момент этого открытия:

Джон Сазерленд, один из соавторов Паунера и руководитель лаборатории, в которой выполнялась работа, исследовал проблему более двенадцати лет, пока решение не было найдено. А если бы он сдался после десяти лет усилий? Могли ли мы прийти к выводу, что синтез невозможен? Нет. Эта работа показывает тщетность всех вероятных возражений – возражений со стороны сторонников идеи Творения, «Бога белых пятен» [30 - «Бог белых пятен» – термин, означающий использование пробелов в человеческих знаниях в качестве аргумента непознаваемости мира и существования высших сил. ], не доверяющих природе, опирающихся в своих теориях на невежество как главный аргумент (2009).

В этой книге я буду постоянно использовать приемы исторической реконструкции, основанные на убеждении, что всякое живое существо есть продукт физических процессов, соединивших вместе отдельные элементы, усовершенствовавших их постепенно и приведших в результате к появлению работающей системы без какой-либо примеси сверхъестественного. Мы ведь можем исследовать конечный результат и представить себе некую гипотетическую промежуточную стадию, ступеньку на пути возникновения живых существ, о существовании которых мы знаем доподлинно. Целая серия событий должна была произойти, чтобы привести к изменениям, которые мы сможем наблюдать в ретроспективе, и к постепенному совершенствованию зарождающихся живых систем (мы уже на пути к завершению шахматной партии, продвигаемся вперед). Но пока эти системы не стали самовоспроизводящимися, все происходившее было только протоэволюцией, полударвиновским процессом, частичным подобием естественного отбора; это были процессы, которые позволяли увеличить вероятность возникновения все большего количества различных комбинаций ингредиентов, перетасовывая исходные молекулы таким образом и до тех пор, пока их соединения не стали устойчивыми и не положили начало жизни. Живое существо должно захватить достаточное количество энергии и строительного материала, чтобы защищаться от разрушения и просуществовать достаточно долго для создания достаточно качественной копии самого себя. Ретроспективный метод исследования распространен в биологии, без него нельзя обойтись при исследовании происхождения жизни. Конечно, он постоянно требует выбора оптимального решения: какова была бы самая простая химическая структура, способная сделать возможным явление х? А окажется ли явление х достаточно стабильным, чтобы пошел процесс y?